Calculo diagrama de um corpo livre para a massa de um pêndulo

ETAPA 1

PASSO 1: concluído

PASSO 2: concluído

PASSO 3 :

1 : Faça o diagrama de corpo livre para massa do pêndulo;

2 :Determine o módulo da força horizontal F e a intensidade da tração no fio do Pêndulo.

R: MODULO DE FORÇA HORIZONTAL

G=9,8 °=25° L=1,5 M=1,0

P=M.9

P=1.9,8

P=9,8

F= M.G.SEN°

F=9,8.0,4226

F = 4,14N

F= P.SEN°.L+M-F

F=9,8.0,4226,1.5+1-4,14

F= 6,2122+1-4,14

F=3,0722N

PASSO 4 : Como visto anteriormente, o desafio desta ATPSi envolve a criação de uma empresa fictícia, responsável pelo processo de fabricação e vendas de kits de pêndulo. Portanto, neste momento o grupo deverá escolher um nome para tal empresa.

Listar possíveis materiais e preços que possam viabilizar o projeto de confecção de pêndulos simples para demonstração didáticas.

R: Empresa Aréola Pendulos LTDA.

Kit de pendulo 1

- “Tubo retangular dobrado de chapa 2” sch10s

- “Barra Redonda 7/8”

-Chumbada tipo Oliva 0,20Gm

-Linha de pesca

Kit de pendulo 2

- “Tubo retangular dobrado de chapa 3” sch40s

-”Barra Redonda 1”

-Chumbada tipo Oliva 0,30Gm

-Linha de pesca

Kit de pendulo 3

-”Tubo retangular dobrado de chapa 4” sch80s

-Barra redonda 1.1/2”

-Chumbada tipo Oliva 0,40Gm

-Linha de pesca

Relatório passo 4: Empresa Aréola Pêndulos, produz 3 tipos de kit básico de pendulo. Kit 1 com uma tubo retangular dobrado de chapa 2” sch10s de base, com uma barra redonda de 7/8”, para faze o suporte do pendulo, para suporta o movimento da chumbada de 0,20Gm.

Etapa 2

Passo: 1

Abrir o arquivo “pendulum-lab_pt_BR. jar” e fazer a seguinte simulação:

1. Escolher e anotar um comprimento “L” e uma massa “m” para o pêndulo;

2. Manter a opção “atrito” em “nenhum”;

3. Posicionar o pêndulo entre 30° e 60°. Anotar o ângulo escolhido.

4. Utilizando os dados anotados e os recursos do simulador, construir uma tabela como

A indicada a seguir:

R: L=1 metro

M= 1 kg

Tempo, t (s) | Posição Angular,  (°) |

2.04 | 30 |

2.08 | 45 |

2.15 | 60 |

5. A partir da tabela 1, plotar o gráfico da posição angular “°” em função do tempo “t” sugestão: procurar utilizar algum software como, por exemplo, “Microsoft Excel”

PASSO: 2

Considerar a seguinte situação:

Na simulação (pendulum-lab_pt_BR. jar) não é mostrada a estrutura que prende o pêndulo. Entretanto, suponha que o pêndulo usado no passo anterior (massa “m” e comprimento “L” anotados pelo grupo) seja afixado no ponto médio de uma haste rígida AB. Essa haste, por sua vez, está apoiada por um pino em A e, por um cabo no ponto B.

1. Desenhar o diagrama de corpo livre para a haste AB;

R: c

A B

2. Calcular a intensidade das reações nos apoios A e B.

R:

Cos a = 60 / 100 = 0.6 cos 53°= T1x / t1

Cos a = 0,6 T1x = 0,6. T1

Sem 53° = T1y / T1

T1y = 0,8 . T1

T1y = Tc T1x = T2

0,8 . T1 = 10 0,6 = T1 = T2

T1 = 10 / 0.8 T2 = 7.5

T1 = 12.5 T2 = AB

T1 = Bc

PASSO 3

Utilizar os valores do comprimento do Pêndulo e da gravidade, para encontrar o valor teórico do período. Para isso você deverá pesquisar sobre a equação que associa esses parâmetros, a qual é válida somente para ângulos pequenos. Utilizar o cronômetro do simulador para marcar o tempo associado a dez oscilações completas. Na seqüência, calcular o valor médio do período, ou seja, dividir o tempo marcado por dez. Obs. Essa é a maneira como se obtém, experimentalmente, o período de um pêndulo.

Comparar o resultado calculado através da equação (item 1) com valor do período obtido experimentalmente (item 2).

R: Nesse passo foram comparados os valores de uma simulação no software com o valor de cálculo teórico da mesma.

A simulação